Las sustancias químicas sometidas a control por la Convención y sus precursores se enumeran en tres listas que incluyen sustancias químicas específicas y familias o grupos de sustancias.

1. La Lista 1 recoge una serie de sustancias que prácticamente carecen de utilidad para usos industriales o civiles (sarín, somán, tabún, levisitas, etc.), si bien hay dos de ellas, la saxitoxina y la ricina, que se emplean en laboratorio con fines médicos y de investigación.
2. La Lista 2 incluye sustancias químicas y precursores claramente de doble uso, como el tiodiglicol, utilizable como producto intermedio en la elaboración de mostazas y también en la fabricación de pinturas industriales.
3. La Lista 3 está formada por sustancias y precursores de gran difusión comercial, como la trietanolamina, así como algunas antiguas armas químicas hoy en desuso para fines militares pero con amplia utilización industrial, por ejemplo, el fosgeno.

Estas listas no constituyen en si mismas una definición de armas químicas.

Tampoco se encuentran cerradas: la Convención establece procedimientos para que puedan ampliarse y adaptarse al desarrollo científico y tecnológico.

Además de esas sustancias listadas, la Convención recoge dos grandes grupos de sustancias genéricas bajo la denominación de Sustancias Químicas Orgánicas Definidas (SQOD), distinguiendo entre ellas las que contengan átomos de fósforo, azufre o flúor.

Identificación de sustancias

Las sustancias químicas específicas son fácilmente identificables por su nomenclatura o por el Número del Chemical Abstracts Service (Número C.A.S.).

Resulta algo más difícil identificar las sustancias químicas enumeradas en las Listas de forma genérica, por ejemplo, compuestos tales como determinados fosfonatos de alquilo (Me, Et, iso y n-Pr), que se incluyen por contener enlaces directos carbono-fósforo, y dialquiiletanolaminas que contienen la función etanolamina.

Siempre que se hace referencia a grupos de sustancias químicas dialquilatadas, seguidos de una lista de grupos alquílicos entre paréntesis, se entienden incluidas en la respectiva Lista todas las sustancias químicas posibles para todas las combinaciones posibles de los grupos alquílicos indicados entre paréntesis, en tanto no estén expresamente excluidas.

En relación con las familias o grupos de sustancias enumerados en las Listas, los términos alquilo, alquilatado o Me (metilo), ET (etilo), n-Pr (n-propilo) o i-Pr (isopropilo) se han de interpretar al pie de la letra, es decir, como que no incluyen ninguno de los alquilo, metilo, etilo, etc., de sustitución.